KR101674998B1 - 커넥터 - Google Patents

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타카유키 니시무라
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니혼 고꾸 덴시 고교 가부시끼가이샤
제이에이이 일렉트로닉스 인코포레이티드
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Abstract

(과제) 콘택트의 오염을 억제할 수 있는 커넥터를 제공하는 것이다.
(해결 수단) 커넥터(10)는, 콘택트(20)와 하우징(50)을 구비하고 있다. 콘택트(20)는, 피(被)고정부(22)와 접점부(30)와 스프링부(26)와 피지지부(24)를 갖고 있다. 스프링부(26)는 접점부(30)를 지지하고 있다. 피지지부(24)는 피고정부(22)와 스프링부(26)와의 사이에 위치하고 있다. 하우징(50)은 측벽부(62)와 저부(底部; 64)를 갖고 있다. 측벽부(62)는 X방향에 있어서 스프링부(26)의 외측에 위치하고 있고 또한 피지지부(24)를 지지하고 있다. 저부(64)는 Z방향에 있어서 스프링부(26)의 －Z측에 위치하고 있고 또한 스프링부(26)의 하면(28)과의 사이에 간극(100)을 갖고 있다. 커넥터(10)를 －Z측으로부터 본 경우 및 커넥터(10)를 X방향의 외측으로부터 본 경우에 저부(64) 및 측벽부(62)가 각각 피고정부(22)를 제외하고 콘택트(20)를 감추고 있다.

Description

커넥터{CONNECTOR}
본 발명은, 기판에 탑재되는 커넥터에 관한 것이다.
특허문헌 1의 커넥터는, 도 1에 나타나는 바와 같이, 절연체로 이루어지는 하우징과, 하우징에 지지(holding)된 콘택트를 구비하고 있다. 콘택트는, 하우징에 대하여 상방으로부터 압입(press-fit)되어 있다.
특허문헌 2의 커넥터는, 도 2에 나타나는 바와 같이, 절연체로 이루어지는 하우징과, 하우징에 지지된 콘택트를 구비하고 있다. 하우징은, 2개의 부재로 이루어진다. 콘택트는, 인서트 성형에 의해, 하우징의 한쪽의 부재에 부분적으로 매입(embed)되어 있다.
일본공개특허공보 2004-55463호 국제공개공보 제2008/139554호
특허문헌 1의 커넥터의 경우, 콘택트의 하우징으로의 압입시에 있어서 콘택트의 피(被)고정부가 통과하는 영역을 하우징의 외측면에 형성하지 않으면 안 된다. 그 결과, 하우징의 외측면을 외측으로부터 본 경우에 콘택트가 시인(visible) 가능하게 되어 있다. 즉, 콘택트는, 하우징의 외측면을 통하여 수분이나 가스에 노출되어 버려, 부식되어 버릴 가능성이 있다.
특허문헌 2의 하우징의 저부(底部)에는 콘택트의 바로 아래에 위치하는 구멍이 뚫려 있다. 따라서, 콘택트는, 하우징의 저부를 통하여 수분이나 가스에 노출되어 버려, 부식되어 버릴 가능성이 있다. 또한, 커넥터의 기판으로의 실장(實裝)시에, 플럭스(flux)나 땜납(soldering)의 비산(飛散)에 의해 콘택트가 오염될 가능성도 있다.
그래서, 본 발명은, 특히 끼워맞춤 상태에 있어서의 콘택트의 노출을 줄여, 콘택트의 오염을 억제할 수 있는 커넥터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 제1 커넥터로서,
기판에 탑재되는 커넥터에 있어서,
피고정부와 접점부와 스프링부와 피지지부를 갖는 콘택트로서, 상기 피고정부는 상기 기판에 고정되는 것이며, 상기 스프링부는 상기 접점부를 지지하고 있고, 상기 피지지부는 상기 피고정부와 상기 스프링부와의 사이에 위치하고 있는 콘택트와,
측벽부와 저부를 갖는 하우징으로서, 상기 측벽부는 소정 방향에 있어서 상기 스프링부의 외측에 위치하고 또한 상기 피지지부를 지지하고 있고, 상기 저부는 상기 소정 방향과 직교하는 수직 방향에 있어서 상기 스프링부의 하측에 위치하고 또한 상기 스프링부의 하면과의 사이에 간극(gap)을 갖고 있고, 상기 커넥터를 상기 수직 방향의 하측으로부터 본 경우 및 상기 커넥터를 상기 소정 방향의 외측으로부터 본 경우에 상기 저부 및 상기 측벽부가 각각 상기 피고정부를 제외하고 상기 콘택트를 감추고 있는 하우징을 구비하는 커넥터를 제공한다.
또한, 본 발명은, 제2 커넥터로서,
제1 커넥터에 있어서,
상기 피지지부는, 인서트 성형에 의해, 상기 측벽부에 지지되어 있는 커넥터를 제공한다.
또한, 본 발명은, 제3 커넥터로서,
제1 또는 제2 커넥터에 있어서,
상기 저부는, 상기 스프링부를 하측으로 최대로 탄성 변형시킨 경우에 상기 스프링부의 하면과 상기 저부가 간극 없이 접촉하는 바와 같은 형상을 갖고 있는 커넥터를 제공한다. 즉, 상기 저부의 상면과 상기 스프링부의 하면은 서로 대응하는 곡면을 가지고 있고, 상기 저부는 상기 스프링부를 하측으로 최대로 탄성 변형시킨 경우에 상기 스프링부의 하면과 상기 저부의 대응하는 곡면이 간극없이 접촉하는 바와 같은 형상을 가지고 있다.
또한, 본 발명은, 제4 커넥터로서,
제1 내지 제3 중 어느 하나의 커넥터에 있어서,
상기 피고정부는, 상기 소정 방향에 있어서 상기 측벽부보다도 외측으로 돌출되어 있고,
상기 스프링부는, 상기 수직 방향에 있어서 상측으로부터 압압(pressing) 가능한 장출부(protruding portion)를 갖고 있는 커넥터를 제공한다.
또한, 본 발명은, 제5 커넥터로서,
제1 내지 제4 중 어느 하나의 커넥터에 있어서,
상기 피고정부는, 상기 소정 방향으로 연장되어 있고,
상기 피지지부는, L자 형상을 갖고 있고 또한 상기 피고정부의 상기 소정 방향의 내단(內端)으로부터 상기 수직 방향에 있어서 상방을 향하여 연장되어 있고,
상기 스프링부는, U자 형상을 갖고 있고 또한 상기 피지지부의 상기 소정 방향의 내단으로부터 상기 수직 방향에 있어서 하방을 향하여 연장되어 있는 커넥터를 제공한다.
하우징의 외측면이나 저부에 의해 콘택트의 대부분을 감추고 있는 점에서, 특히 끼워맞춤 상태에 있어서 콘택트 중 외부에 노출되어 있는 부분은 피고정부뿐이다. 따라서, 콘택트가 오염될 가능성을 저감할 수 있다.
콘택트의 스프링부와 하우징의 저부와의 사이에는 간극이 형성되어 있다. 이 간극 때문에, 스프링부가 작았다고 해도 스프링성을 발휘할 수 있다. 이와 같이, 간극과 스프링부는, 커넥터의 소형화에 기여할 수 있다.
도 1은 특허문헌 1의 커넥터를 나타내는 단면도이다.
도 2는 특허문헌 2의 커넥터를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 의한 커넥터를 나타내는 사시 단면도이다.
도 4는 도 3의 커넥터를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 3의 커넥터를 나타내는 부분 측면도이다.
도 6은 도 3의 커넥터를 나타내는 부분 저면도이다.
도 7은 도 3의 커넥터의 제조 공정을 설명하기 위한 사시 단면도이다.
도 8은 도 3의 커넥터의 제조 공정을 설명하기 위한 다른 사시 단면도이다.
도 9는 도 4의 커넥터를 스프링부가 최대로 탄성 변형한 상태로 나타내는 단면도이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 형태에 의한 커넥터(10)는, 기판(도시하지 않음)에 탑재되어 사용되는 것으로, 도전성의 복수의 콘택트(20)와, 절연체로 이루어지는 하우징(50)을 구비하고 있다. 커넥터(10)는, 보강 부재, 셸 (shell) 또는 홀드 다운(hold-down)과 같은 금속제의 부재를 추가로 구비하고 있어도 좋다.
도 3, 도 5 및 도 6으로부터 이해되는 바와 같이, 콘택트(20)는, 2개의 그룹으로 나누어져 있다. 각 그룹의 콘택트(20)는, Y방향(피치 방향)으로 나열되어 있다. 2개의 그룹에 속하는 콘택트(20)끼리는 X방향(소정 방향)에 있어서 등을 맞대도록 배치되어 있다. 즉, 도 4에 나타나는 바와 같이, 2개의 그룹에 속하는 콘택트(20)끼리는 X방향 중심에 대하여 대칭이 되도록 배치되어 있다.
도 4에 나타나는 바와 같이, 각 콘택트(20)는, 기판(도시하지 않음)에 고정되는 피고정부(22)와, 하우징(50)에 지지되는 피지지부(24)와, 탄성 변형 가능한 스프링부(26)와, 스프링부(26)에 지지된 접점부(30)를 갖고 있다. 접점부(30)는, 커넥터(10)와 상대측 커넥터(도시하지 않음)와의 끼워맞춤 상태에 있어서, 상대측 커넥터(도시하지 않음)의 콘택트와 접속하는 부위이다. 본 실시 형태에 의한 접점부(30)는, 스프링부(26)의 선단에 지지되어 있고, X방향 외측을 향하여 돌출되어 있다. 이러한 접점부(30)는, 스프링부(26)의 탄성을 이용하여 변위할 수 있다. 스프링부(26)에는 장출부(32)가 형성되어 있다. 본 실시 형태에 의한 장출부(32)는, X방향 내측을 향하여 장출되어 있고, X방향에 있어서 접점부(30)와 대향하고 있다.
보다 구체적으로는, 본 실시 형태에 의한 콘택트(20)의 피고정부(22)는, 짧은 직선 형상이고, X방향을 따라 연장되어 있다. 피지지부(24)는, L자 형상을 갖고 있다. 피지지부(24)는, 피고정부(22)의 X방향의 내측의 단부로부터 Z방향(수직 방향)에 있어서 ＋Z측(상방)을 향하여 연장되어 있다. 스프링부(26)는, U자 형상(또는 ＋Z측(상방)에 있어서 뚫린 C자 형상)을 갖고 있다. 즉, 스프링부(26)는, 2개의 단부를 갖고 있다. 또한, 스프링부(26)는, 피지지부(24)의 X방향의 내측의 단부로부터 Z방향에 있어서 －Z방향(하방)을 향하여 연장되어 있다. 장출부(32)는, 스프링부(26)의 피지지부(24)측의 단부에 형성되어 있다. 접점부(30)는, 스프링부(26)의 다른 한쪽의 단부(자유단)에 형성되어 있다.
도 3 및 도 4에 나타나는 바와 같이, 본 실시 형태에 의한 하우징(50)은, 제1 부재(60)와 제2 부재(70)로 이루어진다. 제1 부재(60)는, 2개의 측벽부(62)와, 저부(64)와, 2개의 단부(66)를 갖고 있다. 각 측벽부(62)는, Y방향으로 길게 되어 있다. 저부(64)는, 측벽부(62)의 －Z측 단부(하단)끼리를 X방향에 있어서 연결하고 있다. 각 단부(66)는, 2개의 측벽부(62)의 단부끼리를 연결하고 있다. 2개의 측벽부(62)와 2개의 단부(66)는, 틀 형상체를 구성하고 있다. 제2 부재(70)는, Y방향으로 길게 되어 있는 블록 형상을 갖고 있고, 각 콘택트(20)의 일부를 수용 가능하다. 본 실시 형태에 있어서, 제2 부재(70)는, 제1 부재(60)의 성형 후에 그 제1 부재(60)에 부착된다.
도 3 및 도 4에 나타나는 바와 같이, 본 실시 형태에 의한 콘택트(20)의 각각은, 인서트 성형에 의해, 하우징(50)의 제1 부재(60)에 대하여 부분적으로 조입되어 있다. 상세하게, 피지지부(24)는, 인서트 성형에 의해, 측벽부(62)에 지지되어 있다. 이 지지에 의해, 스프링부(26)는, X방향에 있어서 측벽부(62)의 내측에 위치하고 있다. 즉, 측벽부(62)는, X방향에 있어서 스프링부(26)의 외측에 위치하고 있다. 또한, 스프링부(26)는, Z방향에 있어서 저부(64)의 ＋Z측(상측)에 위치하고 있다. 즉, 저부(64)는, Z방향에 있어서 스프링부(26)의 －Z측(하측)에 위치하고 있다. 또한, 본 실시 형태에 의한 피고정부(22)는, X방향에 있어서 측벽부(62)보다도 외측으로 돌출되어 있다. 장출부(32)는, Z방향에 있어서 ＋Z측(상측)으로부터 본 경우에 측벽부(62)에는 덮여있지 않고 시인 가능하게 되어 있다. 이 때문에, 장출부(32)는, Z방향에 있어서 ＋Z측(상측)으로부터 압압 가능하다.
도 5에 나타나는 바와 같이, 본 실시 형태에 의한 커넥터(10)를 X방향의 외측으로부터 본 경우, 하우징(50)의 제1 부재(60)의 측벽부(62)가 콘택트(20)의 대부분을 감추고 있고, 콘택트(20) 중 피고정부(22)만이 시인 가능하게 되어 있다. 즉, 커넥터(10)를 X방향의 외측으로부터 본 경우에 측벽부(62)가 피고정부(22)를 제외하고 콘택트(20)를 감추고 있다.
또한, 도 6에 나타나는 바와 같이, 저부(64)는 제1 부재(60)라는 단일의 부재의 일부로서 구성되어 있고, 저부(64)에는 콘택트(20)에 대응한 구멍이 형성되어 있지 않다. 따라서, 본 실시 형태에 의한 커넥터(10)를 Z방향의 －Z측(하측)으로부터 본 경우, 하우징(50)의 제1 부재(60)의 저부(64)가 콘택트(20)의 대부분을 감추고 있고, 콘택트(20) 중 피고정부(22)만이 시인 가능하게 되어 있다. 즉, 커넥터(10)를 Z방향의 －Z측(하측)으로부터 본 경우에 저부(64)가 피고정부(22)를 제외하고 콘택트(20)를 감추고 있다.
이와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 커넥터(10)를 Z방향의 －Z측(하측)이나 X방향의 외측으로부터 본 경우, 콘택트(20) 중 피고정부(22)밖에 보이지 않는다. 따라서, 특히 끼워맞춤 상태에 있어서, 콘택트(20) 중 하우징(50) 밖으로 노출되어 있는 것은 피고정부(22)만으로 되어 있다. 그 때문에, 본 실시 형태에 의하면, 콘택트(20)가 오염될 가능성을 저감할 수 있다.
도 4에 가장 잘 나타나 있는 바와 같이, 본 실시 형태에 의한 커넥터(10)의 비(非)끼워맞춤 상태에 있어서, 스프링부(26)의 하면(28)과 하우징(50)(제1 부재(60))의 저부(64)와의 사이에는 간극(100)이 형성되어 있다. 따라서, 스프링부(26)는, 그 간극(100) 내에 있어서 변형할 수 있으며, 스프링성을 발휘할 수 있다. 또한, 스프링부(26)의 변형용의 간극(100)을 스프링부(26)의 －Z측(하측)에 형성한 점에서, 콘택트(20)의 사이즈를 X방향에 있어서 크게 취할 필요가 없어진다. 따라서, 본 실시 형태에 의하면, 커넥터(10)의 X방향에 있어서의 사이즈를 소형화할 수 있다.
아무런 궁리도 없이 콘택트(20)를 하우징(50)에 인서트 성형에 의해 지지시키는 경우, 저부(64)에 의해 콘택트(20)의 대부분을 감추는 것과 스프링부(26)와 저부(64)와의 사이의 간극(100)은 양립하는 것이 곤란하다. 일반적인 인서트 성형에 의하면, 콘택트(20)의 스프링부(26)의 하측에 스프링부(26)의 변형용의 공간을 형성하기 위해서는, 하우징(50)의 저부(64)에 대하여 그 저부(64)를 관통하는 구멍 또는 개구를 형성할 필요가 있다. 바꾸어 말하면, 일반적인 인서트 성형에 의해 콘택트(20)를 하우징(50)에 조입하면, 저부(64)에 대하여 구멍을 뚫지 않는 한, 콘택트(20)의 스프링부(26)는 저부(64)에 묻혀버려, 스프링성을 발휘할 수 없게 된다.
이에 대하여, 본 실시 형태에 의한 간극(100)은, 인서트 성형시에, 스프링부(26)에 압력(stress)을 가하여 변형시킨 상태를 유지하면서 제1 부재(60)를 성형함으로써 형성된다.
상세하게는, 본 실시 형태에 의한 하우징(50)의 제1 부재(60)는, 도 7에 나타나는 바와 같이, 캐리어(80)에 부착되어 있는 콘택트(20)를 상(上)금형(90)과 하(下)금형(95)으로 지지함과 함께, 상금형(90)과 하금형(95)으로 형성된 공간(97) 내에 수지를 유입함으로써 성형된다. 이 성형시에, 각 콘택트(20)의 피고정부(22)는 상금형(90)과 하금형(95)으로 사이에 끼워져 있고, 장출부(32)는 상금형(90)과 접촉하고 있다. 즉, 콘택트(20)는, 피고정부(22)의 ＋Z측의 면(상면) 및 －Z측의 면(하면) 그리고 장출부(32)의 3점에 있어서 상금형(90)과 하금형(95)에 지지되어 있다. 이 지지에 의해, 콘택트(20)는 XZ평면 내에서 회전해 버리는 일을 피할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 전술한 지지 상태에 있어서, 상금형(90)이 스프링부(26)의 자유단 또는 접점부(30)에 밀어붙여져 하중을 가하고 있고, 그에 따라, 접점부(30)가 비끼워맞춤 상태(도 3 및 도 8 참조)에 있어서의 초기 위치와 비교하여 －Z측(하측)으로 변위하고 있다. 즉, 콘택트(20)의 스프링부(26)는 인서트 성형시에 변형되어 있다. 인서트 성형 후, 상금형(90)과 하금형(95)을 벗겨내면, 도 8에 나타나는 바와 같이, 스프링부(26)는 자기의 복원력에 의해 비끼워맞춤 상태에 있어서의 초기 위치로 되돌아간다. 이에 따라, 스프링부(26)의 하면(28)과 하우징(50)(제1 부재(60))의 저부(64)와의 사이에 간극(100)을 형성할 수 있다.
그 후, 도 8에 나타나는 바와 같이 캐리어(80)를 콘택트(20)로부터 절단하고, 추가로, 제1 부재(60)에 제2 부재(70)을 부착함으로써, 도 3에 나타나는 바와 같은 커넥터(10)를 얻을 수 있다.
도 4에 가장 잘 나타나는 바와 같이, 본 실시 형태에 의한 간극(100)은, 전술한 바와 같이 하여 형성된 것인 점에서, 저부(64)는, 스프링부(26)의 형상을 부분적으로 전사(printing)하여 이루어지는 바와 같은 형상을 갖고 있다. 구체적으로는, 도 9에 나타나는 바와 같이, 저부(64)는, 스프링부(26)를 －Z측(하측)에 최대로 탄성 변형시킨 경우, 즉, 커넥터(10)와 상대측 커넥터(도시하지 않음)와의 끼워맞춤 상태에 있어서의 스프링부(26)의 형상을 넘어 추가로 변형시킨 경우에 스프링부(26)의 하면(28)과 저부(64)가 간극 없이 접촉하는 바와 같은 형상을 갖고 있다. 즉, 도 4 및 도 9에 나타나 있는 바와 같이, 상기 저부(64)의 상면과 상기 스프링부(26)의 하면은 서로 대응하는 곡면을 가지고 있고, 상기 저부(64)는 상기 스프링부(26)를 하측으로 최대로 탄성 변형 시킨 경우에 상기 스프링부(26)의 하면(28)과 상기 저부(64)의 대응하는 곡면이 간극없이 접촉하는 바와 같은 형상을 가지고 있다. 이와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 인서트 성형에 의해 콘택트(20)를 하우징(50)의 제1 부재(60)에 지지시킨 경우라도, 스프링부(26)와 저부(64)와의 사이에 스프링부(26)가 탄성 변형하기 위한 간극(100)을 확보할 수 있다.
전술한 실시 형태에 있어서, 콘택트(20)의 피고정부(22)는 하우징(50)의 측벽부(62)보다도 X방향 외측으로 돌출되어 있었지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 인서트 성형시에, 상금형(90)과 하금형(95)으로 피고정부(22)가 아니라 캐리어(80)의 일부를 사이에 끼우는 것으로 하는 경우에는, 피고정부(22)를 하우징(50)의 측벽부(62)로부터 X방향 외측으로 돌출시키지 않아도 좋다.
10 : 커넥터
20 : 콘택트
22 : 피고정부
24 : 피지지부
26 : 스프링부
28 : 하면
30 : 접점부
32 : 장출부(protruding portion)
50 : 하우징
60 : 제1 부재
62 : 측벽부
64 : 저부
66 : 단부
70 : 제2 부재
80 : 캐리어
90 : 상금형
95 : 하금형
97 : 공간
100 : 간극

Claims (5)

  1. 기판에 탑재되는 커넥터로서,
    피(被)고정부와 접점부와 스프링부와 피지지부를 갖는 콘택트로서, 상기 피고정부는 상기 기판에 고정되는 것이며, 상기 스프링부는 상기 접점부를 지지하고 있고, 상기 피지지부는 상기 피고정부와 상기 스프링부와의 사이에 위치하고 있는 콘택트와,
    측벽부와 저부(底部)를 갖는 하우징으로서, 상기 측벽부는 소정 방향에 있어서 상기 스프링부의 외측에 위치하고 또한 상기 피지지부를 지지하고 있고, 상기 저부는 상기 소정 방향과 직교하는 수직 방향에 있어서 상기 스프링부의 하측에 위치하고 또한 상기 스프링부의 하면과의 사이에 간극을 갖고 있고, 상기 커넥터를 상기 수직 방향의 하측으로부터 본 경우 및 상기 커넥터를 상기 소정 방향의 외측으로부터 본 경우에 상기 저부 및 상기 측벽부가 각각 상기 피고정부를 제외하고 상기 콘택트를 감추고 있는 하우징을 구비하고,
    상기 저부의 상면 및 상기 스프링부의 상기 하면은, 서로 대응하는 곡면을 갖고 있고,
    상기 저부는, 상기 스프링부를 하측으로 최대로 탄성 변형시킨 경우에 상기 스프링부의 하면과 상기 저부의 대응하는 곡면이 간극 없이 접촉하는 바와 같은 형상을 갖고 있는 커넥터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피지지부는, 인서트 성형에 의해, 상기 측벽부에 지지되어 있는 커넥터.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 피고정부는, 상기 소정 방향에 있어서 상기 측벽부보다도 외측으로 돌출되어 있고,
    상기 스프링부는, 상기 수직 방향에 있어서 상측으로부터 압압(pressing) 가능한 장출부(protruding portion)를 갖고 있는 커넥터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 피고정부는, 상기 소정 방향으로 연장되어 있고,
    상기 피지지부는, L자 형상을 갖고 있고 또한 상기 피고정부의 상기 소정 방향의 내단(內端)으로부터 상기 수직 방향에 있어서 상방을 향하여 연장되어 있고,
    상기 스프링부는, U자 형상을 갖고 있고 또한 상기 피지지부의 상기 소정 방향의 내단으로부터 상기 수직 방향에 있어서 하방을 향하여 연장되어 있는 커넥터.
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